C++【const 引用】详解

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本文是C++开篇之作，希望大家多多支持，关注、点赞+评论！！！

一、什么是引用

引用不是新定义一个变量，而是给已存在变量取了一个别名，编译器不会为引用变量开辟内存空间，它和它引用的变量共用同一块内存空间。
比如：蔡某某，可以称为"鸡哥"，或者称为"鲲鲲"

二、引用“特性”

1. 引用在定义时必须初始化
2. 一个变量可以有多个引用
3. 引用一旦引用一个实体，再不能引用其他实体

void Test2()
{
	int a = 10;
	// int& ra; // 该条语句编译时会出错,没有进行初始化
	int& Sa = a;
	int& SSa = a;
	printf("%p %p %p\n", &a, &Sa, &SSa);

	int b = 20;
	//是引用还是赋值？？
	Sa = b;
	printf("%p %p %p\n", &a, &Sa, &b);
	printf("%d\n",a);
}

通过上述代码我们来简单讲述一下引用的第三条特性：Sa本来是变量a的引用，但是后来我们把变量b赋给它，那么Sa会变成b的引用吗？运行代码后可以发现，Sa的地址和a的地址一样，并没有被改变，所以Sa=b相当于把b赋值给Sa,Sa本来是10，现在被改成了20。

三、使用场景

3.1做参数（输出型参数）

函数中修改形参，实参也改变了

void Swap(int& left, int& right)
{
	int temp = left;
	left = right;
	right = temp;
}

3.1做返回值

int Count1()//传值返回
{
	int n = 0;
	n++;
	// ...
	return n;
}

int& Count2()//引用返回
{
	static int n = 0;
	n++;
	// ...
	return n;
}

结论：出了函数作用域，返回变量不存在了（不加static的情况），不能用引用返回，因为引用返回的结果是未定义的。
出了函数作用域，返回变量仍然存在，可以用引用返回

四、const+引用

4.1 引用的权限问题⚠️

通常情况下引用要和const结合使用，接下来我们分析一下为什么？

	int a = 0;
	// 权限平移
	int& ra = a;

	// 指针和引用赋值中，权限可以缩小，但是不能放大
	
	const int b = 1;
	// rb引用b，b只有可读权限，rb可读可写，权限放大，不允许
	//int& rb = b;
	// 权限平移
	const int& rb = b;
	
	// rra引用a，权限缩小了，允许
	const int& rra = a;

	

假设有一个引用做参数的函数，那么当我们调用此函数的时候，传参就会受限制

//修改前
//void Count(int& s)
//{

//}
//修改后
void Count(const int& s)
{

}
int main{
	//...上述代码
	Count(a);//可以
	Count(b);//不可以，传参时候b的权限扩大了
	Count(rra);//不可以，同上
}

这种情况，我们就要考虑在形参加一个const修饰一下，加上const之后，a权限缩小，被允许，b和rra权限平移也可以。

4.2 常引用（重点）⚠️

int Count()//传值返回
{
	int n = 0;
	n++;
	return n;
}
int main()
{
	const int& b = 10;//可以引用常量，即上述函数传参也可以用Count(10)

	double d = 12.34;

	

	int i = (int)d; // 可以

	//int& rd = d; // 不可以

	const int& rd = d; // 可以
	cout << rd << endl;//12
	
	//传值返回测试
	//int& ret = Count();错误
	const int& ret = Count();

	return 0;
}

当int& rd = d; 会发生报错，那么原因是什么呢？是类型不匹配吗？还是其他的原因，我们来分析一下。。。

当发生类型转化的时候，都会产生一个临时变量（传值返回也是），临时变量具有常性，不能修改，这就导致rd在引用d的时候并不是引用d本身，而是d的临时变量，所以要加上const

五、指针和引用的区别

在语法上引用就是一个别名，没有独立空间，和其引用实体共用同一块空间，但是在底层实现上实际是有空间的，因为引用是按照指针方式来实现的。这就像鱼香肉丝没有鱼，夫妻肺片不是用肺做的。